Ni-Mo-Co合金电极制备工艺的研究

采用电沉积方法制备出Ni-Mo-Co三元合金电极,研究了沉积电流密度、镀液温度及镀液pH值等条件对合金电极析氢催化活性的影响.采用EDS和XRD分析合金电极的化学组成和晶态结构.通过对极化曲线的比较分析得出最佳制备工艺条件为:电流密度15 mA/cm2,镀液温度25℃和pH值为10.该条件下制备的Ni-Mo-Co合金电极为非晶态结构,外观呈银白色,表面光滑致密,其化学组成为34.09%Ni、59.51%Mo、6.40%Co.在30%KOH 溶液中,其析氢过电位为η100=112mV,比Ni电极降低了352 mV,表现出良好的析氢催化活性.     

电沉积制备Ni-Fe/TiO2复合电极及其析氢催化性能

通过电沉积的方法制备了Ni-Fe/TiO_2复合电极,采用阴极极化曲线和电化学阻抗谱的方法对电极的析氢催化性能进行了分析。结果表明:Ni-Fe/TiO_2复合电极的析氢催化性能优于Ni-Fe合金电极,TiO_2微粒作为第二相粒子可以增大电极的比表面积;Ti原子可以与H形成Ti-H_(ads)氢键,加快H_(ads)生成;TiO_2微粒可与Ni-Fe合金形成H_(ads)的复合脱附效应,使电极的析氢催化性能得到提高。随着镀液中TiO_2微粒添加量的增大,电极的析氢催化性能先增强后减弱。     

电沉积Ni-Mo-C合金电极析氢机理的研究

采用电沉积法在纯铜表面制备Ni-Mo-C合金电极材料,采用线性伏安扫描法(LSV)、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等方法对Ni-Mo-C合金在1 mol/L NaOH溶液中的析氢机理进行研究。结果表明:Ni-Mo-C电极表面发生的析氢反应(HER)是分步进行的,即H_(ads)的吸附和脱附,两步反应均为受扩散控制的不可逆反应;C元素可通过抑制H_(ads)的吸附,增强电极对H_(ads)的脱附能力,进而提高合金的析氢性能;高电极电位下,Mo会与Ni发生协同效应,增强合金的析氢性能。     

电沉积Co-Ni-W合金电极在碱性溶液中的析氢电催化活性

用电沉积的方法制备了Co Ni W合金电极。用稳态极化曲线法和交流阻抗技术研究了其在 7mol·L- 1 NaOH溶液中的析氢电催化活性。结果表明 :在碱性条件下 ,Co Ni W合金电极比Ni Co ,Ni W合金电极具有更低的析氢过电位 ,其析氢的表观活化能为 44 .2kJ·mol- 1 ,具有较高的析氢催化活性 ,是一种有工业应用前景的的析氢电催化活性电极。     

沉积电流对Ni-Mo-Co合金析氢催化性能的影响

采用电沉积方法在Cu基体上制备出Ni-Mo-Co三元合金电极,主要研究了沉积电流对Ni-Mo-Co合金电极析氢催化活性的影响。采用扫描电子显微镜和X射线衍射技术分别研究了Ni-Mo-Co合金镀层的表面形貌、元素组成和晶体结构,采用稳态极化曲线和交流阻抗技术研究了Ni-Mo-Co合金电极在30%KOH溶液中的析氢催化性能。结果表明:电沉积Ni-Mo-Co合金外观呈银白色,表面光滑细致,为非晶态结构。合金电极的析氢催化性能随着沉积电流的增大表现为先升高后降低的趋势,当沉积电流密度为15 mA.cm-2时,获得合金镀层具有最低的析氢过电位η100=139 mV,显示出良好的析氢催化活性。其析氢反应为Volmer-Heyvosky反应机制,主要受电化学脱附步骤控制。     

高温刻蚀硼掺杂金刚石电极材料的形貌与电化学性能

采用热丝化学气相沉积法在硅表面制备硼掺杂金刚石电极薄膜,在800℃热处理氧化刻蚀后,得到表面具有不规则孔隙结构的多孔硼掺杂金刚石薄膜电极,研究热处理刻蚀时间对电极表面形貌及材料内sp~3相碳与sp~2相碳的比例(sp~3/sp~2)的影响。结果表明,热处理的最佳时间为30min,热处理后电极的电化学活性面积是未经热处理电极的2.14倍。用硼掺杂金刚石电极对以活性蓝19作为目标有机物废水进行降解,经过热处理的电极对活性蓝19色度移除率是未经热处理电极的2.43倍,废水中的化学需氧量移除率是未经热处理电极的1.89倍,且达到相同化学需氧量移除率的能耗低于未处理电极的能耗。该刻蚀技术未造成硼掺杂金刚石电极表面污染,适用于大面积刻蚀以提高电极比表面积,在水处理领域具有广阔的应用前景。     

添加剂对Al-In-Ga-Pb合金阳极行为的影响

为改善铝阳极的性能,选用工业纯铝(99.8%),熔炼了Al-0.1 In-0.1 Ga-3Ph合金.在4 mol·L-1 KOH溶液中添加znO,KMnO4,Na2SnO3·4H2O,C4H4O6KNa4H2O,研究添加剂对合金阳极行为的影响.结果表明:溶液中添加znO后合金的析氢腐蚀得到明显的抑制,同时降低了合金的极化;KMnO4的加入可大幅提高合金的开路电位,但对抑制合金析氢腐蚀作用不明显;Na2SnO3·4H2O可提高合金的开路电位,降低极化.复合添加剂(11 mmol·L-1ZnO+0.61 mmol·L-1KMnO4)使合金开路电位负移,并有效抑制其析氢腐蚀,提高了阳极活性,综合性能较佳.     

酸处理对PtCu/CeO_x复合膜电极析氢性能的影响

通过IBS技术制备PtCu/CeOx复合膜电极,在不同的酸处理条件下对膜电极进行后处理。XRD分析结果表明,PtCu/CeOx复合膜电极表层形成了PtCu置换固溶体合金,原有的Pt晶格受压应力收缩,导致晶面间距缩小。AFM分析结果表明,经过50℃酸处理后的PtCu/CeOx复合膜电极表面平均粗糙度增大4.2%。电化学性能测试结果表明,在不同的酸处理条件下,电极的析氢催化性能有显著提高,用50℃的0.5 mol/L H2SO4溶液酸处理30 min可以使其析氢电位正移30.8%,同时析氢性能提升约21.6%。     

杂质对Al-Ga-Bi-Ph合金电化性能的影响

研究了杂质铁对高速鱼雷动力用阳极材料Al-Ga-Bi-Pb合金电化学性能的影响。结果表明随着杂质铁含量的增加,材料将发生严重的寄生析氢腐蚀,降低材料利用率。我们通过对材料组织结构的研究结合氢过电位理论解释了这一现象。     

电沉积法制备自支撑Ni-Sn-B电极的显微结构与电催化析氢性能

为开发高效稳定的析氢电催化剂,采用恒电流电沉积法在镍网基底上制备自支撑的Ni-Sn-B析氢电极,通过扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜、X射线光电子能谱仪和电化学工作站等对电极的形貌结构、元素组成与电催化析氢性能进行表征和测试。结果表明,Ni-Sn-B电极表面由粗糙的胞状颗粒紧密堆积而成,具有非晶态特征结构。在碱性电解质中,Ni-Sn-B电极表现出优异的催化析氢活性和稳定性,在10m A/cm²电流密度下过电位仅为63 mV,比Ni-Sn和Ni-B电极的过电位分别降低38.2%和59.1%。电极的电荷转移电阻为1.56Ω,经过5 000次CV循环和72 h电解后,仍保持非常高的析氢活性。粗糙的表面形貌及非晶态结构使电极的电化学活性表面积和催化活性位点显著增加,同时B和Sn对Ni电子结构的调控,可有效降低电荷转移阻力,从而提升电极的电催化析氢性能。     

聚苯胺包覆硒化镍的制备与析氢性能

采用水热和电化学沉积两步法制备泡沫镍(NF)负载的聚苯胺(PANI)包覆硒化镍(NiSe)析氢电极(PANI/Ni Se/NF),利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)以及电化学测试等手段对材料进行形貌、组成及电化学性能表征。结果表明,以氯化镍为镍源,用水热法可制备出泡沫镍负载的针状Ni Se,使用导电聚合物聚苯胺包覆不改变其形貌。PANI/Ni Se/NF电极的双电层电容为12 560μF/cm~2,大于NiSe/NF电极的9 200μF/cm~2,拥有更大的电化学活性面积,其析氢起始过电位比未包覆时降低了58 mV,Tafel斜率为133 mV/dec。电流密度为10 mA/cm~2时,PANI/Ni Se/NF电极的析氢过电位为203 mV,展示出优异的析氢催化活性。导电聚合物PANI的包覆不仅可提高硒化镍电极的析氢活性,而且可减小电荷转移电阻,加快电荷转移速率,并显著提高电极稳定性。     

热处理制度对汽车用TC6钛合金组织及性能的影响

采用四种不同热处理制度对汽车用TC6钛合金棒材进行了等温退火试验,并进行了试样显微组织、耐磨损性能和耐腐蚀性能测试与分析.结果 表明,采用"870℃保温1.5 h,炉冷至600℃保温2h,空冷"热处理制度(1#试样)时,合金的耐磨损和耐腐蚀性能最差;采用"900℃保温1.5h,炉冷至600℃保温2h,空冷"热处理制度(2#试样)时,合金的耐磨损和耐腐蚀性能最佳;采用"920℃保温1.5 h,炉冷至600℃保温2h,空冷"(3#试样)和"900℃保温1.5h,炉冷至620℃保温2h,空冷"(4#试样)时,合金试样的腐蚀电位和耐腐蚀性能介于上述二者之间.与1 #试样相比,2#试样的磨损体积减小8×10-3mm3、腐蚀电位正移53 mV.     

纳米多孔铜膜的制备及其表面增强拉曼效应

通过磁控溅射方法制备Cu-Mg合金薄膜,随后进行去合金化得到纳米多孔铜膜。研究了Ar流量和溅射功率对合金膜表面质量和厚度的影响,分析了盐酸浓度对纳米孔形成的影响。利用结晶紫分子来表征纳米多孔铜的表面增强拉曼散射性能。结果表明,磁控溅射参数设置Ar流量为45 mL/min,且功率为70 W时,能够得到表面平整的Cu28Mg72合金薄膜。经1.00 M(mol/L)HCl腐蚀得到的多孔铜的孔最均匀,同时具有最好的拉曼信号增强效果。     

电沉积Ni-S-Zr合金电极析氢电催化性能的研究

用电沉积方法制备了Ni-S-Zr合金电极，用扫描电镜观察电极的表面形貌，通过阴极极化曲线及交流阻抗等电化学技术研究其析氢催化性能。结果表明：在80℃碱性溶液中的Ni-S-Zr的析氢催化性能较好，与Ni，Ni-S电极相比具有较高的表观交换电流密度、较小的反应电阻及较大的表面粗糙度。说明向Ni-S中引入Zr离子所形成的三元合金镀层，具有较高的析氢催化活性和良好的电化学稳定性。     

铁元素对镍基Ni-S合金涂层电极析氢性能的影响

采用电沉积法在制备Ni-S合金涂层电极的基础上,向镀液中添加硫酸亚铁,在镍箔表面制备Ni-Fe-S三元合金镀层,利用扫描电镜和X射线衍射仪研究涂层的形貌和物相,利用X射线光电子能谱分析涂层的元素价态,用电化学工作站测试涂层电极在氢氧化钾电解质中的电催化析氢性能和耐蚀性能,并与Ni-S合金涂层电极进行对比。结果表明,Ni-Fe-S涂层电极表面由许多瘤状突起构成;Fe元素的加入提高了合金涂层的非晶度和对碱性电解质的耐蚀性;与Ni-S合金涂层电极相比,Ni-Fe-S涂层电极的析氢过电位降低128 mV(36.6%),表明电极对氢的析出反应具有较高催化活性。     

一种纳米多孔钛合金膜的制备方法

正专利申请号:2020112333542公布号:CN112342478A申请日:2020.11.06公开日:2021.02.09申请人:西北有色金属研究院本发明公开了一种纳米多孔钛合金膜的制备方法,该方法包括:一、将含铝钛合金箔材进行真空热处理;二、依次进行表面酸洗和纯化;三、进行电化学脱合金处理,经清洗和干燥得到多孔钛合金膜粗品;四、进行真空热处理以扩孔得到纳米多孔钛合金膜。本发明利用铝和钛在碱性溶液中电化学电势的不同,通过电化学脱合金处理对含铝钛合金箔材中的铝元素选择性溶解,从而在溶解脱除的铝的原来的位置形成直通孔隙,结合热处理扩孔工艺控制孔隙的大小和深度,得到孔隙分布均匀且孔径均一的纳米多孔钛合金膜,满足了微流量控制、过滤分离,气体传感器、超级电容器的电极、高催化活性体系、     

酸蚀处理对PtCu-CeO_x膜电极结构与催化性能的影响

采用离子束溅射镀膜技术(IBS)制备Pt Cu-Ce Ox复合薄膜电极,并对膜电极进行不同温度的酸蚀处理。分析酸蚀处理温度对膜电极性能的影响,并进一步讨论薄膜表面组分、结构与催化性能的相关性。X射线衍射(XRD)和带能谱的扫描电子显微镜(SEM-EDS)结果表明,Cu掺杂和酸蚀去合金化处理均降低了Pt的晶面间距,这有助于提高Pt的电子云密度,提高膜电极的催化性能;Ce Ox的加入增强了Pt颗粒的分散度,降低Pt(111)的表面能,促进Pt(111)的择优生长;膜电极催化性能与其活性比表面积之间呈现非正比关系,相对于比表面积,表面催化主相Pt的相对浓度的影响更为重要;电化学测试结果表明,经过300℃的1 h真空热处理以及在30℃、0.5 mol·L-1的H2SO4溶液中酸蚀处理30 min后的试样,析氢活性比原样提高6.78%,电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)数据显示,其Pt载量仅为0.115 mg·cm-2,表现出低Pt耗量高催化性能的明显特性。     

杂质对Al—Ga—Bi—Pb合金电化性能的影响

研究了杂质铁对高速鱼雷动力用阳极材料Ａｌ－Ｇａ－Ｂｉ－Ｐｂ合金电化学性能的影响。结果表明随着杂质铁含量的增加，材料将发生严重的寄生析氢腐蚀，降低材料利用率。我们通过对材料组织结构的研究结合氢过电位理论解释了这一现象。     

不同纯铅对铅钙锡铝板栅合金性能的影响

利用线性电位扫描(LSV)、交流阻抗(EIS)、循环伏安(CV)和金相组织分析(MSA)等研究方法对四种不同纯铅铸造的铅钙板栅合金的性能进行了研究。研究表明采用不同原料、不同方法冶炼的纯铅铸造的铅钙合金在性能上存在较大的差异,特别是用电解精炼矿生铅铸造的铅钙合金具有最高的析氢、析氧过电位,能有效地抑制氢气、氧气的析出,其表面腐蚀产物PbO2和钝化膜Pb(Ⅱ)氧化物的生成量最少,电化学性能最优。     

热处理工艺对挤压态Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金耐腐蚀性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析、析氢法及动电位极化曲线,研究了不同热处理工艺对挤压态Mg-12Gd-3Y-0.6Zr镁合金显微组织和腐蚀性能的影响。实验结果表明合金T4态耐蚀性最好,经T5、T6处理耐蚀性变差。